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Faschine zur Herstellung von Bürsten. Die Erfindung betrifft eine
Maschine zur Herstellung von Bürsten und bezieht sich insonderheit auf die Einrichtungen
zum Zuführen der Borsten und Zusammenstellen der Borstenbündel. Zur Herstellung
von Bürsten sind bekanntlich eine ganze Reihe von Arbeitsgängen notwendig, z. B.
das Zuführen der Borsten, das Zusammenstellen der Borstenbündel, das Bohren der
Bürstenrücken, das Zuführen von Draht zum Bilden des Stapels sowie das Reinigen
von Stapel mit Borstenbündel und Einsetzen in den Bürstenrücken. Die Erfindung kommt
null für Maschinen in Frage, die alle. diese Arbeitsgänge allein ausführen. Das
Neue an derartigen Maschinen besteht darin, daß die Borsten in einem besonderen
Behälter zuerst durch einen zum Vorschub der Borsten schräg gelegten und hin und
her bewegten Teil des Behälters bis zu einem gewissen Grad vorgepreßt und an der
Einführungsstelle der das Borstenbündel abtrennenden Nadeln nochmals mittels eines
besonderen Druckstiftes ganz fest zusammengedrückt wenden, worauf die eine Nadel
relativ zu der zweiten, noch feststehenden und mit einem Haken unter die Borsten
greifenden Nadel zum Abtrennen eines Borstenbündels vorgestoßen wird, das sie dann
aber gemeinsam mit der Hakennadel der- Borstenbündel-Einsetzvorrichtung zuführt.
In der Zeichnung zeigt: Abb. i die Maschine von der Seite gesehen und teilweise
im Schnitt, Abb. ? dieselbe Maschine von der anderen Seite, Abb. 3 die Maschine
von oben und teilweise im Schnitt, Abb.4 das Bors tenmagazin mit der Vorrichtung
zum Abtrennen der Borstenbündel, Abb. 5 einen nach Linie 5-5 der Abb. q. geführten
Schnitt, Abb.6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. q., Abb. 7 einen Schnitt. nach
Linie 7-7 der Abb. 5.
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Abb.8, g und io stellen die das Borstenbündel abtrennenden und an
die Einsetzvorrichtung überführenden Nadeln in verschiedenen Arbeitsstellungen dar.
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Abb. i i zeigt den Antrieb des von unten
her in das
Borstenmagazin einzuschiebenden Druckstiftes 64.
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Abb. 12 und 13 zeigen den Druckstift 64 und dessen Antrieb in zwei
verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Abb. 14 zeigt das Borstenmagazin (Abb.4) von oben gesehen.
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Abb. 15, 16 und 17 stellen die Nadelführung in verschiedenen Schnitten
dar.
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Abb. i8 bringt einen nach Linie 18-r8 der Abb. 14 geführten Schnitt.
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Die Welle 2 besitzt zwei Kurbeln oder Exzenter 7 und 9 mit verschieden
großem Hube. Diese sind etwas, und zwar zumeist um einen Winkel von ungefähr i2,5°,
zueinander versetzt, und der Hub der Kurbel 9 ist geringer als der der Kurbel 7.
In der Mitte der Welle 2 (Abb. 3) befindet sich ein Getriebe, mittels welchem die
VA.Terkstückhalter 169 entsprechend den übrigen Teilen der Maschine angetrieben
werden. Die hierfür vorgesehene Schnecke 12 ist eingängig. Der Schneckengang verläuft
nur im mittleren Abschnitt 13 mit der erforderlichen Steigung, während Anfang und
Ende 14 bzw. 15 selbst ohne Jede Steigung parallel zueinander um den Schnekkenkörper
verlaufen. Die Schnecke 12 kämmt mit einem Stiftenrad 16, das auf einer schräg nach
unten führenden Welle 17 befestigt ist. Am anderen Ende der Welle 17 sitzt eine
Schnecke 18 zum Antrieb des Schneckenrades 19 und der Welle 2o. Von Welle
2o geht der Antrieb schließlich über Kurvenscheiben 22, 23 auf die Werkstückhalter.
Solange die Gewindeabschnitte 14, 15 der Schnecke 12 mit dem Rade 16 kämmen, kann
keine Bewegung der Welle 17 stattfinden. Die Werkstückhalter befinden sich dann
in einer Ruhelage, während welcher das Einsetzen eines Borstenbündels geschehen
kann. Danach v eranIaßt der Gewindeabschnitt 13 die Drehung der Welle 17. Die Werkstückhalter
werden dadurch für das Einsetzen des nächsten Borstenbündels weitergeschaltet. Die
auf der Welle 2 sitzende Kurvenscheibe 24 dient zum Vorschub der Bohrspindel.
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Die einzelnen Teile der Maschine werden also relativ zueinander in
den richtigen Zeiten von ein und derselben Stelle aus angetrieben. Dabei
ist zu beachten, daß die von den Kurbeln 7 und 9 angetriebenen Teile, d. h. die
Vorrichtung zum Zusammensetzen und die Vorrichtung zumEinsetzen der Borstenbündel,
ungefähr zu den Zeiten tätig sind, wo sich die Kurbeln in Nähe ihrer Totlagen befinden.
Zu den übrigen Zeiten, wo die Kurbeln die größeren Beschleunigungen hervorrufen,
geht die Übertragung der Borstenbündel auf die Einsetzvorrichtung und das Einrichten
der Bürstenrücken vor sich.
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Mit 25 ist ein nach oben stehender Teil des Maschinengestelles bezeichnet
(Abb.4), an dem sich zwei seitlich hervorspringende Zapfen 26 und 27 befinden. Auf
diesen Zapfen wird das Borstenmagazin mit gewisser Schräglage befestigt. Es setzt
sich zusammen aus dem oberen und unteren Teil 28, 29 sowie den parallelen Seitenteilen
30 und 31. An den Seitenteilen 30 und 31 befinden sich die mit Auge
versehenen Ansätze 32, die über die Zapfen 26 und 27 gesteckt und in verschiedenartiger
Einstellung durch Klemmschrauben 33 festgelegt werden können. Der Borstenbehälter
erweitert sich von seinem oberen Ende in der Richtung nach dem unteren Ende. Die
Seitenwände 30 und 31 sind auf verschiedene Borstenlängen einstellbar. Die
Borsten werden von einer Druckplatte 34 nach vorn geschoben. Die Platte 34 sitzt
auf einer Spindel 35, die durch ein Federgehäuse 36 hindurchgeführt und am Ende
mit einem Handgriff 37 versehen ist. 38 bezeichnet eine über die Spindel gezogene
Feder, die sich einerseits gegen das Federgehäuse und anderseits gegen die Platte
3.4 abstützt; somit wird immer ein nachgiebiger Druck auf Platte 34 ausgeübt. Soll
der Borstenhalter gefüllt werden, so ist die Platte 34 am Handgriff 37 zurückzuziehen
und mit der Klinke 39 zu verriegeln. Die Klinke 39, die zweckmäßig mit Handgriff
zu versehen ist, greift in eine Nut der Spindel ein und hält die Platte 34 während
der Füllung des Borstenhalters in ihrer äußersten Stellung zurück.
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Um Zugang zum Behälter zu bekommen, wird ein Teil 4o der oberen Behälterwand
mit Scharnieren 41 versehen. Der so entstandene Klappdeckel 40 wird mit einem Riegel
42 verschlossen. Die Bewegung des Riegels geschieht mittels des Handgriffes 43.
Am unteren Ende des Behälters findet sich ein schrägliegender Teil 44 vor, welcher
den Innenraum des Behälters nach vorn bis zu der Stelle, wo das Abtrennen der Borsten
vor sich geht, allmählich schmäler werden läßt. Dieser
Teil 44 wird fortwährend
hin und her bewegt; bei seiner Vorwärtsbewegung ist den Borsten Gelegenheit gegeben,
sich nach vorn und nach unten zu verschieben, während bei seiner Rückwärtsbewegung
ein Zusammendrücken der Borsten in dem keilförmigen Raume stattfinden muß. Die Borsten
werden dadurch in gleichmäßiger Dichte gelagert.
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Vor r ichtungzumAbtrenneaund Übertragen der Borstenb.ü.ndel. An dem
Teil 25 des MaschinengestelIes (Abb. 4) ist eine senkrechte Führung 45 befestigt,
in der zwei hin und her bewegliche Schlitten 46, 47 lagern. Vom Schlitten 46
zweigt
sich ein Zapfen 47a ab, der in einen Schlitz 48 des Winkelhebels 49 eingreift. Der
Arm 5o dieses Winkelhebels führt nach unten, um mit einem Gelenkhebel 51 verbunden
zu werden, der seinerseits wieder der von Kurbel 7 bewegten Schubstange 52 angeschlossen
ist. Mit jedem Umlauf der Kurbelwelle :2 wird dem Winkelhebel 49 also eine gleichmäßige
Hin- und Herbewegung gegeben. Der Winkelhebel bewegt seinerseits wieder den Schlitten
46. Der Schlitten 47 (Abb. 4, 5, 6, 7) wird indirekt vom Schlitten 46 bewegt, mit
dem er nachgiebig und mit einem gewissen Leerlauf verbunden ist. Hierzu ist am Schlitten
47 ein Finger 53 angebracht, der in einen Schlitz des Schlittens 46 einzugreifen
hat. In diesem Schlitz liegt eine auf den Kolben 55 drückende Feder 54, die jenen
Kolben gegen den Finger 53 preßt. Die Aufwärtsbewegung des Schlittens 47 in seiner
Führung 45, wird begrenzt durch den einstellbaren Anschlag 56, während die Bewegung
des Schlittens 47 relativ zum Schlitten 46, während der Abwärtshewegung des letzteren,
von dem verstellbaren Anschlag 57 begrenzt wird, welcher am Schlitten 46 befestigt
ist. Der Schlitten 46 wird also zuerst die Aufwärtsbewegung antreten, während der
Schlitten 47 noch fest gegen den Anschlag 56 gehalten wird. Berührt der Anschlag
57 jedoch den Finger 53, sch werden sich nunmehr beide Schlitten gemeinsam nach
unten bewegen.
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Das Abtrennen des Borstenbündels wird von zwei Nadeln vorgenommen,
von denen je eine an einem der Schlitten 46 bzw. 47 sitzt. Besonders wichtig ist
für diesen Arbeitsgang, daß immer gleichmäßige Borstenbündel geliefert werden und
daß die einzelnen Bündel von der Bozsten.inasse abgelöst und auf die Einsetzvorrichtung
ohne Beschädigung der Borten übertragen werden.
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Eine weitere Schwierigkeit liegt im Bilden der Borstenbündel in gleichmäßiger
Dichte und Stärke. Die Hin- und Herbewegung des schrägen Teiles 44 bedingt zwar
eine Kompression der Borstenmasse; allein führt sie jedoch zu keiner gleichmäßigen
Dichte der Borsten an der Austrittsöffnung, d. h. .dort, wo sich die das Abtrennen
der Dorstenbündel vornehmenden Nadeln bewegen. Es sind daher weitere Mittel vorzusehen,
welche die Borsten vor Abtrennung eines Bündels zusammendrücken.
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Wie in Abb. 8, 9 und 1o dargestellt, ist der Boden29 des Borstenbehälters
mit einem kurzen, horizontal liegenden Teil 58 versehen, der in eine senkrechte
Nadelführung 59 übergeht. Parallel dieser Führung liegt eine verstellbare, am Maschinengestell
befestigte Führung 6o. Der Teil 44 ist mit einem horizontal, also zu 58 parallel
liegenden Teile versehen, der auf einer in senkrechter Richtung einstellbaren Führung
81 verschiebbar lagert. Zur senkrechten Einstellung der Führung 8i dient hier z.
B. die Schraube 82 und die Klemmutter 83. Die Führungen 59 und 6o sind in senkrechter
Richtung für den Durchlaß der Nadeln 62, 63 geschlitzt. Die Nadeln sitzen, wie schon
erwähnt wurde, an den Schlitten 46, 47. Der Teil 58 ist in der Mitte geschlitzt,
um in diesem Schlitze einen Druckstift 64 aufzunehmen, der an einem hin und her
gehenden und unterhalb des Borstenbehälters angebrachten Teil 65 sitzt. Bewegt sich
der Druckstift 64 nach vorn, so werden in dem zwischen den Teilen 44, 58 und der
Rundung 84 der Führung 8i gebildeten Raum die Borsten noch stärker zusammengedrückt,
womit die verlangte Dichte erzielt ist und die niedergehenden, das Abtrennen vornehmenden
Nadeln ein Bündel von ganz bestimmter Größe ablösen können.
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Die Nadeln 62, 63 sind so ausgebildet, daß sie das abgetrennte Bündel
während der Übertragung, d. h. während der Fortbewegung zwischen den Führungen 59,
6o, allseitig umschließen. Zu diesem Zwecke ist die Nadel 63 mit einem Haken 67
versehen, der mit dem Teil 58 (v g1. Abb. 8) in gleicher Höhe liegt, wenn sich der
Schlitten 47 in seiner obersten Lage befindet. Der Schaft dieser Nadel ist bei 68
drehbar am Schlitten 47 festgelegt. 69 bezeichnet den Arm oder Finger, der sich
oberhalb des Drehpunktes 68 seitlich an den Nadelschaft ansetzt. 7o bezeichnet eine
vom Schlitten 47 getragene Schraube, die als einstellbarer Anschlag für jene Fin-,per
69 vorgesehen ist. 71 ist eine Feder, die gegen den Nadelschaft drückt, um ihn nachgiebig
gegen den Anschlag 70 zu halten. An der Führung 45 befindet sich eine Schrägfläche
72, mit welcher der Finger 69 in Berührung tritt, sobald sich die Nadel der untersten
Lage nähert. Die Schrägfläche läßt die Nadeln um ihren Drehpunkt ausschwingen, wodurch
der Haken 67 seitlich zurückgezogen wird. Die Nadel 62 sitzt fest am anderen Schlitten
46 und ist am unteren Ende zu einer Spitze 73 mit Schulter 74 ausgebildet. Die Spitze
73 liegt mit der Führung 59 in ein und derselben Richtung. Allein nur zum Ablösen
eines Borstenbü ndels wird die -Nadel 62 fortgeschoben, während die Nadel 63 noch
festgehalten wird. Es wurde schon mitgeteilt, daß der Teil 44 hin und her bewegt
wird, damit die Borsten einerseits vorgeschoben werden können und anderseits einen
zusätzlichen Druck erhalten. Diese Hin- und Herbewegung wird bewirkt, indem man
Teil 44 mit dem Winkelhebel 49 in Verbindung bringt. Diese Verbindung (vgl.
Abb..I)
wird hergestellt durch den mit Schlitz versehenen Gelenkhebel 75, in dessen
Schlitz ein an j enem Hebel sitzender - Zapfen 76 eingreift. Das andere Ende des
Hebels 75 ist dem Hebel 77 drehbar angeschlossen, welch letzterer wieder
mit seinem noch frei bleibenden Ende dem Teil 44 drehbar angeschlossen ist. Ist
der Hebel 77 von dem Lenker 75 in die eine Totlage gebracht, so verharrt er im Stillstande,
bis der umkehrende Zapfen 76 mit dem anderen Ende des Schlittens in Berührung tritt.
Der Teil 44 wird also gewisse Zeit im Stillstand verharren; er muß diesen Stillstand
bekommeü, damit die Kompression der Borsten mit Hilfe des Druckstiftes 64. möglich
ist.
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Der Druckstift 6.4 wird von dem hin und her gehenden Teil 65 getragen.
Die hin und her gehende Bewegung erteilt ein Schlitten 86 (Abb. 4, Il, 18), der
in Führungen 87 am' Rahmengestell 25 gelagert ist. Der Schlitten 86 wird seinerseits
wieder durch einen unter ihm angeordneten Schlitten 88 bewegt; letzterer wird über
einen Zapfen 89 angetrieben, der gleichzeitig die Schubstange 52 mit dem Gelenkhebel
51 verbindet. Schlitten 88 wird also eine hin und her gehende Bewegung gleich der
Bewegung der Schubstange ausführen. Schlitten 86 wird jedoch nur dann bewegt, wenn
sich der Schlitten 88 seinen beiden Endlagen nähert, da er tnit diesem Schlitten
in besonderer Weise verbunden ist. Die Verbindung stellt ein Finger 9o her, der
vom Schlitten 86 'nach unten ragt und zwischen federnden Puffern 9i und 95 des Schlittens
88 liegt (Abb. i i). Die Federn der Puffer 9i und 95 sind mit 94 bezeichnet; sie
finden ihre Widerlage an Stiftschrauben 96. Jedesmal bei Hubende der Schubstange
52 und des Schlittens 88 wird also mit Hilfe der Puffer und des Fingers 9o eine
Bewegung auf Schlitten 86 übertragen. Am Schlitten 86 sitzt nun die den Druckstift
64 tragende Stange 65. Da es notwendig ist, den Druckstift 64 zu heben d. h. in
die Borst; nmasse zu drücken, bevor sein Vorschub einsetzt, und ihn dann wieder
aus der Borstenmasse zurückzuziehen, bevor die Rückbewegung des Schlittens 86 einsetzt,
wird die Stange 65 mit einem besonderen Hebel 98 (Abb. io) bei 97 drehbar am Schlitten
86 angebracht. Am Schlitten 88 ist nun eine Daumenfläche 99 vorgesehen und so ausgebildet,
daß der Arm 98 und damit der Druckstift 64 zu den soeben angegebenen Zeiten gehoben
und gesenkt wird.
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Vorrichtung zum Einsetzen des Borstenbündels.
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Die Vorrichtung zum Einsetzen des Bor->tenbündels besteht aus der
Düse l23 mit Schlitz 125, durch welchen das Borstenbündel hindurch und in
den Borstenrücken getrieben wird. Die Düse sitzt an einem von der Kurbel 9 angetriebenen
Schlitten, wobei nochmals zu erwähnen wäre, daß der Hub der Kurbel 9 geringer ist
als der der Kurbel 7. Zur Einsetzv orrichtung gehört weiter die den Stapel bildende
Vorrichtung, welche aus dem Amboß i 16 und dem Former i 15 besteht. Der den
fertigen Stapel durch die Stapelführungen 126 und mit dem Borstenbündel in den Borstenrücken
treibende Teil ist nicht mit dargestellt (er würde im Former 115 liegen). Zur Einsetzvorrichtung
gehört schließlich noch der sogenannte Deflektor i27, welcher ein zuvor eingesetztes
Borstenbündel bei Einführung des nächsten Borstenbündels beiseite zu drücken hat.
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Soll die Maschine in Betrieb genommen werden, so ist zunächst die
Breite des Borstenbehälters der Borstenlänge anzupassen. Die Einstellung geschieht
durehVerschiebung Gier Seitenwände 30, 31 auf den Zapfen 26 und 27. Der Deckel 40
wird gehoben und ermöglicht alsdann das Einlegen der Borsten, wobei der Kolben 34
zuvor zurückzuziehen und einstweilen mit der Klinke 39 zu verriegeln ist. Die Größe
des Borstenbündels wird bestimmt durch die Einstellung der Anschläge 56 und 57 und
der Schraube 82, 83, welche den Teil 44 bzw. dessen Gleitlager 81 hebt oder senkt.
Die Welle :2 wird durch den Riemen 5 über Scheibe 3 vom Motor .4 in Umlauf gesetzt.
Um die Maschine am Ende des Arbeitsganges (Fertigstellung einer Bürste) sofort zum
Stillstand zu bringen, ist eine Bremse 194 vorgesehen, die mit der Scheibe 3 in
unmittelbarer Berührung steht. Die Bremse igd. wird im vorliegenden Falle elektrisch
gesteuert.
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Ist der Motor angelassen, so gerät Welle 2 in Umlauf und läßt mit
jedem Umlauf einen kleinen Arbeitsgang ausführen, der folgende Vorgänge umfaßt.
Die Borsten werden zunächst im Borstenhalter nach unten verschoben und in dem keilförmigen
Raum in Nähe der das Abtrennen des Borstenbündels vornehmenden Nadeln auf gleichmäßige
Dichte zusammengedrückt. Die Nadeln stoßen dann ein Borstenbündel bestimter Größe
ab und bringen es zwischen den Führungen 59 und 6o nach unten in den Schlitz 125
der Düse 123.
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Die das Borstenbündel abtrennenden Nadeln befinden sich also in ihrer
tiefsten Stellung, während der Druckstift sich in einer rückwärtigen Lage außer
Eingriff mit den Borsten und der Teile 44 in seiner vorderen 'Stellung befindet.
Die beiden Kurbeln liegen ungefähr im Totpunkte. Zur Zeit, wo die -"'7adeln angehoben
werden, wird der Druckstift
nach oben in die Borstenmasse hineingedrückt.
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Um eine Beschädigung der Borsten durch Überpressung zu vermeiden,
wird, nachdem der Stift 64 die Borsten in die Bewegungsbahn der Nadeln geschoben
hat, jeder Überdruck dieses Teiles durch die unter Federdruck stehenden Puffer 92
aufgehoben. Reibungen werden nach Möglichkeit vermieden, indem der Schlitten 36
auf Kugeln 85 gelagert wurde.